Functional analysis of O-GlcNAc modification that regulates the liquid-liquid phase separation in pluripotent stem cells.

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マウスES細胞は、胎生3.5日目の内部細胞塊から樹立されたナイーブ状態の多能性幹細胞であり、通常のヒトES細胞は、これより分化が少し進んだプライム状態の多能性幹細胞である。我々は、ナイーブ状態の自己複製能・多能性維持に関わる糖鎖の網羅的探索を行い、核と細胞質に存在する唯一の糖鎖修飾であるO-GlcNAcが、液-液相分離によって生じるRNA顆粒・Pボディの形成を阻害して、ES細胞の多能性を維持していること見出した。プロテアソーム活性化サブユニット3 (PSME3) のO-GlcNAc修飾が、Pボディの恒常性の制御を介してES細胞の多能性を調節するスイッチとして働いていた。本研究では、この新規な事実を、プライム状態の多能性幹細胞へと展開し、液-液相分離を介したO-GlcNAc修飾の多能性幹細胞全般における機能の解明を目的とする。本年度は、プライム状態のマウスエピブラスト幹細胞様細胞におけるPSME3のO-GlcNAc修飾について検討を行った。我々がすでに報告している方法でナイーブなマウスES細胞からプライム状態のマウスエピブラスト幹細胞様細胞を誘導し、各種マーカーの発現から誘導の確認を行った。この細胞に対し、我々が独自に開発している高感度なO-GlcNAc検出法を適用したところ、プライム状態のマウスエピブラスト幹細胞様細胞においても、PSME3がO-GlcNAc修飾されていることが明らかになった。